JP5103882B2 - Heart rate detector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、センシングユニットおよび心拍検出装置に関する。 The present invention relates to a sensing unit and a heartbeat detection device.
従来、たとえば、運転者の自律神経系の反応状態にしたがって運転者の覚醒度を推定し、推定された運転者の覚醒度に応じて車両の安全走行を支援するようにした技術があった。運転者の覚醒度は、たとえば、運転者の自律神経系の反応状態に応じて変化する、単位時間当たりの運転者の心拍数や呼吸数などを用いて推定することが可能であった。 Conventionally, for example, there has been a technique for estimating the driver's arousal level according to the reaction state of the driver's autonomic nervous system, and supporting safe driving of the vehicle according to the estimated driver's arousal level. The driver's arousal level can be estimated using, for example, the driver's heart rate and respiratory rate per unit time, which changes according to the reaction state of the driver's autonomic nervous system.
また、従来、たとえば、運転者の自律神経系の反応状態に応じて変化する呼吸周期や血圧などにしたがって心拍周期のゆらぎを計測することで、運転中の運転者の居眠りを予知するようにした技術があった。心拍周期は、たとえば、心拍周期の計測対象者の身体に装着した電極を介して検出した心電にしたがって計測することが可能であるが、特に、計測対象者が運転者である場合には、運転に支障をきたすことなく心拍周期を計測できるような計測方法が要求される。 In addition, conventionally, for example, by measuring fluctuations in the heartbeat cycle according to the respiratory cycle and blood pressure that change according to the reaction state of the driver's autonomic nervous system, the driver's drowsiness is predicted. There was technology. The heartbeat cycle can be measured, for example, according to the electrocardiogram detected via an electrode attached to the body of the person to be measured for the heartbeat period. In particular, when the person to be measured is a driver, There is a need for a measurement method that can measure the heartbeat cycle without hindering driving.
このような要求に応じる技術として、従来、たとえば、2つの空気層(共鳴室)を有する集音パッド構造のダイアフラム型マイクをシートベルトに取り付け、ダイアフラムに伝達された心音を2つの空気層(共鳴室)を介してマイクへ導入し、マイクに導入された心音を用いて心拍数を計測するようにした車載用心音検出器に関する技術があった(たとえば、下記特許文献1を参照。)。
Conventionally, as a technique to meet such a demand, for example, a diaphragm type microphone having a sound collection pad structure having two air layers (resonance chambers) is attached to a seat belt, and heart sounds transmitted to the diaphragm are transmitted to two air layers (resonance chambers). There is a technique related to a vehicle heart sound detector that is introduced into a microphone via a room and measures a heart rate using a heart sound introduced into the microphone (for example, see
また、従来、たとえば、気密性を有する空気袋または密閉キャビネットの密閉空気式音センサを、人体や動物の体に巻き付ける装着用ベルトなどに取り付け、空気袋または密閉キャビネットの中の空気圧を無指向性マイクロフォンまたは圧力センサによって検出することにより、心拍数などの生体情報を計測するようにした生体情報収集装置に関する技術があった(たとえば、下記特許文献2を参照。)
Also, conventionally, for example, an air bag having airtightness or a sealed air type sound sensor of a sealed cabinet is attached to a mounting belt or the like that wraps around a human or animal body, and the air pressure in the air bag or the sealed cabinet is omnidirectional There has been a technique related to a biological information collecting apparatus that measures biological information such as a heart rate by detecting with a microphone or a pressure sensor (see, for example,
また、従来、たとえば、車両のシートベルトに取り付けた薄型圧力センサの内部に充填された作動流体の圧力変動を圧力センサで検出し、検出された圧力変動に応じて心拍や呼吸状態を検出するようにした技術があった(たとえば、下記特許文献3を参照。)。 Conventionally, for example, pressure fluctuations of a working fluid filled in a thin pressure sensor attached to a seat belt of a vehicle are detected by the pressure sensor, and a heartbeat and a respiratory state are detected according to the detected pressure fluctuations. (See, for example, Patent Document 3 below.)
しかしながら、上述した特許文献1に記載された従来の技術では、集音パッドを人体に密着させ、ダイアフラムと人体との間に空気層を維持した状態で心音を検出する構造であるが、実際には、ダイアフラムと人体との間には着衣などのように表面に凹凸がある領域に集音パッドを当てることになるため、平面形状のダイアフラムと着衣などの凹凸のある領域との間に空気層を維持し続けることが困難であり、検出感度が低下するという問題があった。また、上述した特許文献1に記載された従来の技術では、2つの空気層を有する集音パッドを用いるため、薄型化に限界があるという問題があった。
However, in the conventional technique described in
また、上述した特許文献1および2に記載された従来の技術では、たとえば、シートベルなどに取り付けて使用するために生体情報収集装置を薄型化した場合、構造を安定して維持することが困難であり、良好な検出感度を維持することが困難であるという問題があった。さらに、特許文献1や2に記載された技術では、薄型化にともなう感度低下を補うために、心音を受音する面積を大きくした場合、構造を安定して維持することが一層困難であり、良好な検出感度を維持することが困難であるという問題があった。
Further, in the conventional techniques described in
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、検出感度を低下させることなく、薄型化を図ることができるセンシングユニットおよび心拍検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a sensing unit and a heart rate detection device that can be reduced in thickness without degrading detection sensitivity in order to eliminate the above-described problems caused by the prior art.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるセンシングユニットは、人体の心拍に応じて振動する第1の振動板と、前記第1の振動板に対向配置され、前記第1の振動板の振動に応じて当該第1の振動板とは異なる振動特性で振動する第2の振動板と、前記第1および第2の振動板の対向する面どうしが非接触となるように、前記第1および第2の振動板の間に形成されているキャビティの形状を維持する形状維持部材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a sensing unit according to the present invention is disposed opposite to a first diaphragm that vibrates according to a heartbeat of a human body, the first diaphragm, and the first unit. The second diaphragm that vibrates with vibration characteristics different from that of the first diaphragm according to the vibration of the first diaphragm and the opposing surfaces of the first and second diaphragms are in non-contact with each other. And a shape maintaining member for maintaining the shape of the cavity formed between the first and second diaphragms.
この発明によれば、第1の振動板が第2の振動板に接触することを防止できるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to this invention, since the first diaphragm can be prevented from coming into contact with the second diaphragm, the sensing unit can be thinned without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記形状維持部材は、前記キャビティ内に設けられたスペーサであることとしてもよい。 In the above invention, the shape maintaining member may be a spacer provided in the cavity.
この発明によれば、簡易な構成によって、第1の振動板が第2の振動板に接触することを防止できるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, since the first diaphragm can be prevented from coming into contact with the second diaphragm with a simple configuration, the sensing unit can be thinned without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記スペーサは、前記第1の振動板から離間していることとしてもよい。 In the above invention, the spacer may be separated from the first diaphragm.
この発明によれば、第1の振動板の振動を妨げることなく、第1の振動板が第2の振動板に接触することを防止できるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the first diaphragm can be prevented from coming into contact with the second diaphragm without hindering the vibration of the first diaphragm, so that the sensing unit can be made thin without reducing the detection sensitivity. Can be achieved. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記形状維持部材は、前記第1の振動板において前記人体の心拍に応じて振動しない非振動領域に設けられた凹凸部であることとしてもよい。 In the above invention, the shape maintaining member may be an uneven portion provided in a non-vibrating region that does not vibrate according to the heartbeat of the human body in the first diaphragm.
この発明によれば、第1の振動板の振動を妨げることなく、第1の振動板が第2の振動板に接触することを防止できるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the first diaphragm can be prevented from coming into contact with the second diaphragm without hindering the vibration of the first diaphragm, so that the sensing unit can be made thin without reducing the detection sensitivity. Can be achieved. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記形状維持部材は、前記第1の振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成されて、前記第2の振動板に積層された板状部材であることとしてもよい。 Further, in the above invention, the shape maintaining member may be a plate-like member that is formed of a material different from a material that forms the first diaphragm and is laminated on the second diaphragm. .
この発明によれば、簡易な構成によって、第1の振動板が第2の振動板に接触することを防止できるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, since the first diaphragm can be prevented from coming into contact with the second diaphragm with a simple configuration, the sensing unit can be thinned without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記キャビティにおける気体の振動にともなう前記キャビティ内の圧力変化を検出する検出手段を備え、前記キャビティおよび前記検出手段は、前記キャビティおよび前記検出手段との間で気体が流れる気道により連通されていることとしてもよい。 Further, in the above invention, a detection means for detecting a pressure change in the cavity due to vibration of the gas in the cavity is provided, and the cavity and the detection means have an airway through which the gas flows between the cavity and the detection means. It is good also as being connected by.
この発明によれば、たとえば、レイアウト上の制約などによって検出手段とキャビティとを離間させた場合にも、キャビティ内の圧力変化を検出することができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, for example, even when the detection means and the cavity are separated due to restrictions on the layout, the pressure change in the cavity can be detected. Can be made thinner. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記気道の開口径は、前記キャビティ側よりも前記検出手段側の方が小さいこととしてもよい。 In the above invention, the opening diameter of the airway may be smaller on the detection means side than on the cavity side.
この発明によれば、気道中における圧力変化の伝達ロスを低減することができるので、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to this invention, since the transmission loss of the pressure change in the airway can be reduced, the thickness of the sensing unit can be reduced with a simple configuration without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記キャビティは、サイズを異ならせて複数設けられており、前記気道によって一の前記検出手段に連通されていることとしてもよい。 In the above invention, a plurality of the cavities may be provided with different sizes, and may be communicated with one detection means by the airway.
この発明によれば、簡易な構成によって、大きさの異なる複数種類の周波数の振動を検出することができるので、検出感度の向上およびセンシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, vibrations of a plurality of types of frequencies having different sizes can be detected with a simple configuration, so that the detection sensitivity can be improved and the sensing unit can be thinned. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記検出手段は、前記気道内の気体の振動に応じて振動し、前記第1の振動板に正対しない位置に設けられたダイアフラムを備えたコンデンサマイクであることとしてもよい。 Further, in the above invention, the detection means may be a condenser microphone including a diaphragm that vibrates according to the vibration of the gas in the airway and is provided at a position not facing the first diaphragm. Good.
この発明によれば、キャビティ内全体の圧力変化を検出することができるので、検出感度の向上、および、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the pressure change in the entire cavity can be detected, so that the detection sensitivity can be improved and the sensing unit can be made thinner. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記コンデンサマイクは、前記第2の振動板の表面と同一面内に設けられていることとしてもよい。 In the above invention, the capacitor microphone may be provided in the same plane as the surface of the second diaphragm.
この発明によれば、コンデンサマイクに圧力変化を伝達する気体に、当該気体を特定の方向に回り込ませるための指向性をもたせることなくキャビティ内の圧力変化を検出することができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect the pressure change in the cavity without giving the gas transmitting the pressure change to the condenser microphone the directivity for causing the gas to circulate in a specific direction. The sensing unit can be reduced in thickness without being lowered. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、この発明によれば、コンデンサマイクが第2の振動板に埋め込まれた状態となり、外部からコンデンサマイクに加えられる振動を低減することができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 In addition, according to the present invention, the condenser microphone is embedded in the second diaphragm, and vibration applied to the condenser microphone from the outside can be reduced, so that the sensing unit can be reduced without lowering the detection sensitivity. Thinning can be achieved. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記第2の振動板の板厚は、前記第1の振動板の板厚よりも大きいこととしてもよい。 In the above invention, the thickness of the second diaphragm may be larger than the thickness of the first diaphragm.
この発明によれば、第1の振動板と比較して第2の振動板を振動しにくくすることで、第1の振動板の振動によるキャビティ内の圧力変化を検出しやすくできるので、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to this invention, since the second diaphragm is less likely to vibrate compared to the first diaphragm, it is easy to detect the pressure change in the cavity due to the vibration of the first diaphragm. The configuration can reduce the thickness of the sensing unit without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記第2の振動板は、前記第1の振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成されていることとしてもよい。 In the above invention, the second diaphragm may be made of a material different from a material forming the first diaphragm.
この発明によれば、構成を変えることなく、第1の振動板と比較して第2の振動板を振動しにくくすることで、第1の振動板の振動によるキャビティ内の圧力変化を検出しやすくできるので、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the pressure change in the cavity due to the vibration of the first diaphragm is detected by making the second diaphragm less likely to vibrate than the first diaphragm without changing the configuration. Therefore, the sensing unit can be thinned with a simple configuration without lowering the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、上記発明において、前記第1の振動板よりも弾性率の低い材料によって形成されて、前記第1の振動板における前記人体の心拍に応じて振動しない非振動領域を外方から覆う弾性部材を備えることとしてもよい。 Further, in the above invention, the elastic member that is formed of a material having a lower elastic modulus than the first diaphragm and covers a non-vibration region that does not vibrate according to the heartbeat of the human body in the first diaphragm from the outside. It is good also as providing.
この発明によれば、人体の心拍に応じた第1の振動板の振動以外の振動を生じにくくすることで、第1の振動板の振動によるキャビティ内の圧力変化を一層検出しやすくできるので、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニットの薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, it is possible to more easily detect the pressure change in the cavity due to the vibration of the first diaphragm by making the vibration other than the vibration of the first diaphragm according to the heartbeat of the human body less likely to occur. With a simple configuration, the sensing unit can be thinned without reducing the detection sensitivity. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
また、この発明にかかる心拍検出装置は、上記のセンシングユニットを複数備え、前記センシングユニットは、アレー状に配列されるとともに、一定の配列順序を維持した状態で隣り合う前記センシングユニットに対して相対的に変位自在とされていることを特徴とする。 In addition, a heartbeat detection device according to the present invention includes a plurality of the sensing units described above, and the sensing units are arranged in an array and are relative to the adjacent sensing units while maintaining a certain arrangement order. It is characterized by being freely displaceable.
この発明によれば、複数のセンシングユニットによって心拍を検出することで検出精度の向上を図るとともに、各センシングユニットをそれぞれ人体に密着させることができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置の薄型化を図ることができる。これによって、この発明にかかるセンシングユニットおよび当該センシングユニットを備える心拍検出装置は、センシングユニットおよび心拍検出装置に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。 According to the present invention, the detection accuracy can be improved by detecting heartbeats with a plurality of sensing units, and each sensing unit can be brought into close contact with the human body. It is possible to reduce the thickness of the heart rate detecting device including the sensing unit. As a result, the sensing unit according to the present invention and the heartbeat detecting device including the sensing unit can accurately detect the user's heartbeat without giving the user annoyance or discomfort to the sensing unit and the heartbeat detecting device. .
本発明にかかるセンシングユニットおよび心拍検出装置によれば、検出感度を低下させることなく、薄型化を図ることができるという効果を奏する。 According to the sensing unit and the heart rate detecting device of the present invention, there is an effect that the thickness can be reduced without reducing the detection sensitivity.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるセンシングユニットおよび心拍検出装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a sensing unit and a heart rate detecting device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、この発明にかかる実施の形態1のセンシングユニットを示す断面図である。はじめに、図1を用いて、この発明にかかる実施の形態1のセンシングユニットについて説明する。図1に示したように、センシングユニット100は、受音用部材101と、反射用部材102と、サイドピラー部材103と、を備えている。センシングユニット100における各部材101〜103は、それぞれ、薄い板状あるいはシート状の外形を有している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view showing a sensing unit according to the first embodiment of the present invention. First, the sensing unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the
センシングユニット100における各部材101〜103は、受音用部材101、サイドピラー部材103、反射用部材102の順に積層されている。すなわち、センシングユニット100において、受音用部材101と反射用部材102とは、サイドピラー部材103を間にして対向配置されている。受音用部材101の板厚は、反射用部材102の板厚よりも小さい。実施の形態においては、受音用部材101によって第1の振動板が実現され、反射用部材102によって第2の振動板が実現されている。
The
受音用部材101は、たとえば、ガラスエポキシ材料、HDPE(高密度ポリエチレン)、硬質ゴムなどを用いて形成されている。受音用部材101を形成する硬質ゴムは、金属粒を含まない硬質ゴムが適している。反射用部材102は、たとえば、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)樹脂、LDPE(低密度ポリエチレン)、硬質ゴムなどを用いて形成されている。反射用部材102を形成する硬質ゴムは、金属粒を含む硬質ゴムが適している。
The
反射用部材102は、受音用部材101を形成する材料とは異なる材料によって形成されている。反射用部材102は、たとえば、受音用部材101を形成する材料よりも弾性係数が小さい材料によって形成されている。反射用部材102は、受音用部材101よりも振動しにくい。
The
サイドピラー部材103には、サイドピラー部材103の板厚方向にサイドピラー部材103を貫通する貫通孔104が設けられている。サイドピラー部材103は、貫通孔104が設けられていることにより、サイドピラー部材103の外形を縁取るような枠形状とされている。
The
上述したように、センシングユニット100において、受音用部材101と反射用部材102とはサイドピラー部材103を間にして対向配置されているため、受音用部材101と反射用部材102との間には、サイドピラー部材103の板厚と貫通孔104の形状とにしたがった空間(以下、「キャビティ」という)105が形成されている。キャビティ105内には、たとえば、空気などの気体が満たされている。
As described above, in the
反射用部材102には、反射用部材102における受音用部材101側の端面から、受音用部材101から離反する方向へ凹んだ凹部106が設けられている。凹部106には、コンデンサマイク107が設けられている。コンデンサマイク107は、凹部106に埋め込まれた状態で、反射用部材102に支持されている。公知の技術であるため詳細な図示および説明を省略するが、コンデンサマイク107は、一対の電極を備えており、当該一対の電極のうち一方の電極を振動板(以下、「ダイアフラム」という。)とした構造を備えている。
The reflecting
コンデンサマイク107において、ダイアフラムは、ダイアフラムの周囲における気体の振動に応じて振動する。ダイアフラムが振動すると、コンデンサマイク107における一対の電極間の間隔が変化し、一対の電極間に形成される電気容量が変化する。一対の電極間に一定の電荷を蓄積した状態でダイアフラムが振動すると、一対の電極間の電圧が変化する。コンデンサマイク107は、一対の電極間の電圧変化を電気信号として出力する。図示を省略するが、センシングユニット100は、コンデンサマイク107に対して一定の電荷を与えるために電源を備えている。
In the
センシングユニット100において、コンデンサマイク107に電荷を与えるための電源は、必ずしも備えられている必要はない。たとえば、コンデンサマイク107に代えて、エレクトレット・コンデンサマイクを用いてもよい。エレクトレット・コンデンサマイクとは、テフロン(登録商標)などの誘電体の高い電界を与えると電荷を半永久的に保持する性質を利用し、電荷を保持した薄膜(以下、「エレクトレット」という)を電極に張りつけることで、素子への給電を不用としたコンデンサマイク107である。
In the
エレクトレット・コンデンサマイクにおけるエレクトレットは、エレクレットをダイアフラム側に張りつけたフロントエレクトレットであってもよいし、固定電極側に張りつけたバックエレクトレットであってもよい。コンデンサマイク107には、キャビティ105とは反対側において、コンデンサマイク107における電圧変化に応じた信号が出力されるケーブルが接続されている。
The electret in the electret condenser microphone may be a front electret with the electret attached to the diaphragm side or a back electret attached to the fixed electrode side. On the side opposite to the
受音用部材101と反射用部材102との対向方向において、キャビティ105とダイアフラムに接触する空間との間には、キャビティ105とダイアフラムに接触する空間との間で気体が流れる気道108が形成されている。キャビティ105内における空気の振動は、気道108を介してダイアフラムに伝達される。気道108の開口径は、キャビティ105の開口径よりも小さい。
An
受音用部材101において、キャビティ105に対向する領域は、人体の心拍に応じて振動する領域(以下、「受音領域」という。)とされている。受音領域は、センシングユニット100の外部において圧力変化が生じた場合に、受音領域以外の領域(以下、「非振動領域」という。)と比較して振動しやすくなっている。
In the
反射用部材102には、キャビティ105に対向する位置において受音用部材101に向けて突出する形状維持機構としてのスペーサアレイ109が設けられている。スペーサアレイ109は、受音用部材101に向けて突出するスペーサ部材110を複数備え、各スペーサ部材110を等間隔でアレー状に配置することによって形成されている。スペーサ部材110は、たとえば、円柱などの柱形状とすることができる。また、スペーサ部材110は、たとえば、スペーサ部材110の配列方向に直交する方向を長手方向とするリブ形状であってもよい。
The reflecting
図2は、この発明にかかる実施の形態1の心拍検出装置を示す説明図である。つぎに、図2を用いて、この発明にかかる実施の形態1の心拍検出装置について説明する。図2に示したように、この発明にかかる実施の形態1の心拍検出装置200は、上述したセンシングユニット100を複数備えている。心拍検出装置200においては、各センシングユニット100がそれぞれ向きを揃えた状態でアレー状に配置されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the heartbeat detecting device according to the first embodiment of the present invention. Next, the heartbeat detection device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the
図示を省略するが、各センシングユニット100は、たとえば、プラスチック材料を用いて形成された可撓性シートに取り付けられている。可撓性シートは、加えられた外力に応じて変形可能な可撓性を備えている。心拍検出装置200において、各センシングユニット100は、隣り合うセンシングユニット100に対して所定間隔離間し、アレー状に配列された状態で、可撓性シートに取り付けられている。
Although not shown, each
図3は、心拍検出装置200の使用形態を示す説明図(その1)である。つぎに、図3を用いて、心拍検出装置200の使用形態について説明する。図3に示したように、心拍検出装置200は、たとえば、車両のシートベルト301に取り付けて利用する。心拍検出装置200は、利用者302がシートベルト301を着用した状態で、利用者302の人体(以下、単に「利用者」という。)とシートベルト301との間に位置するように、シートベルト301に取り付けられている。
FIG. 3 is an explanatory diagram (part 1) of a usage pattern of the
ここで、利用者302とは、心拍検出装置200が取り付けられた車両の運転席に設けられたシートベルト301を利用する人物、すなわち車両の運転者である。心拍検出装置200は、各センシングユニット100における反射用部材102側をシートベルト301に対向させ、各センシングユニット100における受音用部材101が人体に対向するような状態で車両のシートベルト301に取り付けられている。
Here, the
図4は、心拍検出装置200の使用形態を示す説明図(その2)である。図4は、利用者302がシートベルト301を着用した状態における心拍検出装置200の状態を示している。図4に示したように、心拍検出装置200は、利用者302がシートベルト301を着用した状態において、各センシングユニット100が人体の体幹部に対してもっとも密着するように、心拍検出装置200全体に亘って人体の体幹部に沿って湾曲している。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 2) of the usage pattern of the
図4に示した状態における心拍検出装置200は、センシングユニット100が取り付けられた可撓性シートを、隣り合うセンシングユニット100の間で屈曲させることで、利用者302の体幹部に沿って心拍検出装置200全体に亘って湾曲させている。心拍検出装置200を車両のシートベルト301に取り付けることにより、利用者302が通常通りにシートベルト301を着用すると同時に、心拍の検出が可能な状態に心拍検出装置200を位置付けることができる。
The
利用者302がシートベルト301を着用した状態では、心拍による振動に起因する圧力が、各センシングユニット100の受音部材に加えられる。受音用部材101に対して圧力が加えられた場合、受音用部材101は加えられた圧力に応じて変形する。加えられた圧力の大きさが、振動のように断続的に変化する場合、受音用部材101は加えられた圧力の断続的な変化に応じて振動する。
In a state where the
受音用部材101が振動すると、キャビティ105内の圧力が経時的に変化する。キャビティ105内の圧力の経時的な変化は、たとえば、反射用部材102に伝達される。上述したように、反射用部材102は、受音用部材101よりも振動しにくいため、受音用部材101よりも小さい振幅で振動する。
When the
キャビティ105内の空気の振動は、気道108を介してコンデンサマイク107におけるダイアフラムに伝達される。キャビティ105内の空気の振動に応じてダイアフラムが振動すると、コンデンサマイク107においては、ダイアフラムを含む電極間の間隔が変化し、電極間に形成される容量が変化する。コンデンサマイク107には、電源を介して一定の電荷が蓄積されているため、電極間に形成される容量変化にともなって電圧が変化する。コンデンサマイク107は、電圧変化に応じた信号を出力する。
The vibration of the air in the
図5は、心拍検出装置200における信号処理回路を示す説明図である。図5に示したように、心拍検出装置200は、コンデンサマイク107に接続された初段アンプ部510と、初段アンプ部510に接続された波形整形回路520と、を備えている。初段アンプ部510は、コンデンサマイク107から出力された信号に対して、バンド構造の周波数特性を負荷する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a signal processing circuit in the
波形整形回路520は、ハイパスフィルタ521、ローパスフィルタ522およびACL(Automatic Level Control)回路523を備えている。公知の技術であるため説明を省略するが、ハイパスフィルタ521は、所定の遮断周波数以上の周波数の信号だけを通過させて、遮断周波数以下の周波数の信号を減衰させる性質をもったフィルタである。実施の形態1におけるハイパスフィルタ521は、20Hz以下の体動成分を除去する。
The
同様に、公知の技術であるため説明を省略するが、ローパスフィルタ522は、特定の周波数以外の信号を遮断する機能をもつフィルタのうち、低域周波数のみを通過させるフィルタであり、特定の閾値よりも高い周波数信号を減衰させて遮断し、低域周波数のみを信号として通過させる。実施の形態1におけるローパスフィルタ522は、40Hz以上の成分を除去する。また、同様に、公知の技術であるため説明を省略するが、ACL回路523は、ローパスフィルタ522を通過した信号を所望の振幅に増幅する。ACL回路523は、たとえば、心拍検出装置200の製造時に設定された任意の振幅に増幅する。
Similarly, although the description is omitted because it is a known technique, the low-
初段アンプ部510は、バイパスコンデンサC1,C2を備えている。バイパスコンデンサC1は、電源ライン(Vcc)とGNDの間に設けられている抵抗511をブリッジするように設けられている。バイパスコンデンサC2は、波形整形回路520とGNDの間に設けられている抵抗512をブリッジするように設けられている。
The first
バイパスコンデンサC1,C2は、上述したローパスフィルタ522と同じ原理でインピーダンスノイズを削減する。バイパスコンデンサC1における容量を調整することで、所定の周波数信号のみを得ることができる。バイパスコンデンサC1,C2を設けることにより、心拍に加えて、たとえば、発話音声や体音などのノイズ成分に起因してダイアフラムが振動した場合にも、心拍成分を精度よく検出することができる。
The bypass capacitors C1 and C2 reduce impedance noise on the same principle as the low-
このように、電気回路的に特性を調整することにより、構造的に位相調整などの手法が使えない心音などの低周波に属する周波数の音声を検出対象とする場合であっても、体動などの数Hz以下の低周波振動と、音声信号などの80Hz程度以上の成分の混入を避け、音響周波数特性の飽和を避けることができる。 In this way, by adjusting the characteristics in terms of electrical circuits, body movements, etc., even when the target is a sound of a frequency belonging to a low frequency such as a heart sound that cannot be structurally used for phase adjustment. Therefore, it is possible to avoid low frequency vibration of several Hz or less and mixing of components of about 80 Hz or more such as audio signals, and avoid saturation of acoustic frequency characteristics.
図6および図7は、心音計測結果を例示する説明図((その1)および(その2))である。つぎに、図6および図7を用いて、バイパスコンデンサC1の作用について説明する。図6には、図5に示した回路におけるバイパスコンデンサC1を備えていない心拍検出装置200を用いて計測した心音計測結果が示されている。図7には、バイパスコンデンサC1を備える、実施の形態1の心拍検出装置200を用いて計測した心音計測結果が示されている。
6 and 7 are explanatory views ((No. 1) and (No. 2)) illustrating the heart sound measurement result. Next, the operation of the bypass capacitor C1 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a heart sound measurement result measured using the
図6に示したように、バイパスコンデンサC1を備えていない心拍検出装置200では、心音の計測中になされた発話音声に応じた声帯振動など、心音の計測中に発生したすべての音声に応じた振動を含む信号が出力される。これに対し、図7に示したように、バイパスコンデンサC1を備える心拍検出装置200は、声帯振動など、心音以外の振動成分を除去した心音のみに基づく信号が出力される。
As shown in FIG. 6, the
図8は、心音計測結果を例示する説明図(その3)である。つぎに、図8を用いて、従来の心拍検出装置を用いた場合の心音計測結果と、実施の形態1の心拍検出装置200を用いた場合の心音計測結果と、を説明する。図8には、発話時における心音計測結果が示されている。図8中符号810は、初段アンプから出力された波形を示している。図8中符号820は、波形整形回路520から出力された波形を示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram (part 3) illustrating the heart sound measurement result. Next, a heart sound measurement result when using a conventional heart beat detection device and a heart sound measurement result when using the heart beat
図8に示したように、初段アンプから出力された波形は、心拍振動に加えて、発話による声帯振動が重畳されているため、波形が不鮮明である。これに対し、波形整形回路520から出力された波形は、発話による声帯振動が除去されており、心拍振動の波形が鮮明に把握できる。
As shown in FIG. 8, the waveform output from the first-stage amplifier is unclear because the vocal cord vibration due to speech is superimposed in addition to the heartbeat vibration. On the other hand, the waveform output from the
図9は、心音計測結果を例示する説明図(その4)である。つぎに、図9を用いて、嘆息時における心音計測結果が示されている。図9中符号910は、バイパスコンデンサC1がブリッジされた回路を通過した後の波形を示している。図9中符号920は、波形整形回路520を通過後の波形を示している。図9中符号930は、バイパスコンデンサC2がブリッジされた回路を通過した後の波形を示している。図9中符号940は、波形整形回路520を通過後の波形を示している。
FIG. 9 is an explanatory diagram (part 4) illustrating the heart sound measurement result. Next, the heart sound measurement result at the time of sigh is shown using FIG.
図示を省略するが、シートベルト301などを通じて混入する走行ノイズのうち、通過帯域内の信号成分に関しては、アレー化した複数箇所のセンサ信号を使って適応的に相関処理などを行いノイズ削減を行うことが有効である。ダイナミックレンジを大きくとることで、初段アンプで飽和しない構成とすることが可能である。この場合、すべての信号をデジタル処理することが可能となる。ダイナミックレンジとは、信号の再現能力をあらわす数値であり、最小値と最大値の比率をdB単位であらわす数値である。また、シートベルト301などを通じて混入する走行ノイズのうち、通過帯域内の信号成分に関しては、伝達関数を求めておき、演算によって除去するようにしてもよい。
Although illustration is omitted, among the running noise mixed through the
上述したように、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ105内に設けられたスペーサアレイ109によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ105内にスペーサアレイ109を設けるという簡易な構成によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止し、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、スペーサアレイ109を構成する各スペーサ部材110が、受音用部材101から離間しているため、受音用部材101の振動を妨げることなく、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ105およびコンデンサマイク107が気道108によって連通されているので、たとえば、レイアウト上の制約などによってキャビティ105およびコンデンサマイク107を離間させた場合にも、キャビティ105内の圧力変化をコンデンサマイク107によって確実に検出することができる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、コンデンサマイク107におけるダイアフラムが、受音用部材101に正対しない位置に設けられているため、受音用部材101における特定箇所から伝達された振動に起因する圧力変化ではなく、キャビティ105内全体の圧力変化を検出することができる。これによって、検出感度の向上、および、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、反射用部材102の板厚を受音用部材101の板厚よりも大きくすることで、受音用部材101と比較して反射用部材102を振動しにくくして、受音用部材101の振動によるキャビティ105内の圧力変化を検出しやすくできるので、簡易な構成によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、反射用部材102を受音用部材101を形成する材料とは異なる材料によって形成することで、受音用部材101と比較して反射用部材102を振動しにくくし、簡易な構成によって、受音用部材101の振動によるキャビティ105内の圧力変化を検出しやすくできる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1の心拍検出装置200によれば、アレー状に配列されたセンシングユニット100を複数備え、各センシングユニット100が一定の配列順序を維持した状態で隣り合うセンシングユニット100に対して相対的に変位自在であるため、各センシングユニット100をそれぞれ人体に密着させた状態で、複数のセンシングユニット100によって心拍を検出することで、検出精度の向上を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200によれば、コンデンサマイク107におけるキャビティ105とは反対側において、コンデンサマイク107における電圧変化に応じた信号が出力されるケーブルが接続されているので、ケーブルがキャビティ105内に存在することに起因して、コンデンサマイク107から出力される信号に、ノイズ成分が重畳されることを防止することができる。
Further, according to the
以上説明したように、実施の形態1のセンシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット100および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As described above, the heart
なお、センシングユニット100およびセンシングユニット100を用いた心拍検出装置200におけるコンデンサマイク107の位置は、上述した位置に限るものではない。図10は、実施の形態1の心拍検出装置の変形例を示す説明図である。ここで、図10を用いて、実施の形態1の心拍検出装置の変形例について説明する。
Note that the position of the
図10に示したように、変形例としての心拍検出装置においては、センシングユニット100におけるコンデンサマイク107の位置が、たとえば、利用者302の着衣など、利用者302の体表面に接触しない位置とされている。また、変形例としての心拍検出装置においては、センシングユニット100におけるコンデンサマイク107の位置が、シートベルト301に干渉しない位置とされている。
As shown in FIG. 10, in the heartbeat detection device as a modified example, the position of the
図10に示した構造のセンシングユニット100を備える心拍検出装置によれば、利用者302の体表面やシートベルト301に接触することによる接触音に起因するノイズ成分がコンデンサマイク107に伝達されることを低減することができる。これによって、利用者302の心拍を精度よく検出することができる。
According to the heartbeat detecting device including the
また、実施の形態1の心拍検出装置200においては、上述したセンシングユニット100に限るものではなく、別の構成を備えるセンシングユニットを用いてもよい。図示を省略するが、たとえば、変形例として、実施の形態1の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100に代えて、サイドピラー部材103を備えず、受音用部材101と反射用部材102とによって、受音用部材101と反射用部材102との間にキャビティ105を形成するようにしたセンシングユニットを用いてもよい。
Moreover, in the
このようなセンシングユニットを用いることにより、部品点数の低減を図り、センシングユニットおよびセンシングユニットを用いた心拍検出装置200の組み立て作業工程数の低減を図ることができる。
By using such a sensing unit, the number of parts can be reduced, and the number of assembly steps of the heart
(実施の形態2)
図11は、この発明にかかる実施の形態2の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図11を用いて、この発明にかかる実施の形態2の心拍検出装置について説明する。実施の形態2は、上述した実施の形態1の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100に代えて、図11に示したセンシングユニット1100を備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態2においては、上述した実施の形態1と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 11: is sectional drawing which shows the sensing unit in the heart rate detection apparatus of
図11に示したように、実施の形態2の心拍検出装置200におけるセンシングユニット1100は、上述した図1に示したスペーサアレイ109を構成するスペーサ部材110に代えて、スペーサ部材1101を備えている。スペーサ部材1101は、反射用部材102に設けられており、反射用部材102から受音様部材101に向けて突出している。
As shown in FIG. 11, the
スペーサ部材1101は、キャビティ105の略中央位置において、反射用部材102から受音用部材101に向けて突出している。スペーサ部材1101において、受音用部材101側の端部は、受音用部材101から離間している。スペーサ部材1101は、キャビティ105内の空気の移動が可能な程度にスペーサ部材1101の周囲を解放する円柱などの柱形状とされている。
The
上述したセンシングユニット1100においては、センシングユニット1100全体あるいは受音用部材101に対して外力が加えられて、受音用部材101が反射用部材102に接近するようにセンシングユニット1100全体あるいは受音用部材101が変形した場合にも、受音用部材101がスペーサ部材1101に接触し、反射用部材102への接触が回避される。
In the above-described
上述したように、実施の形態2のセンシングユニット1100およびセンシングユニット1100を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ105内に設けられたスペーサ部材1101によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the
また、実施の形態2のセンシングユニット1100およびセンシングユニット1100を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ105内にスペーサ部材1101を設けるという簡易な構成によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止し、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
また、実施の形態2のセンシングユニット1100およびセンシングユニット1100を用いた心拍検出装置200によれば、スペーサ部材1101が、受音用部材101から離間しているため、受音用部材101の振動を妨げることなく、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1100および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
以上説明したように、実施の形態2のセンシングユニット1100およびセンシングユニット1100を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1100および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As described above, the heart
(実施の形態3)
図12は、この発明にかかる実施の形態3の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図12を用いて、この発明にかかる実施の形態3の心拍検出装置について説明する。実施の形態3は、上述した実施の形態1,2の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100に代えて、図12に示したセンシングユニット1200を備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態3においては、上述した実施の形態1,2と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the third embodiment of the present invention. Next, a heartbeat detecting device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a
図12に示したように、実施の形態3の心拍検出装置200におけるセンシングユニット1200は、上述した図1に示したスペーサアレイ109を構成するスペーサ部材110に代えて、凹凸部1201を備えている。凹凸部1201は、受音用部材101の外表面に設けられて、気道の軸心方向に交差する方向を長手方向とする複数の溝1202と、溝1202どうしの間に形成されるリブ状の突起と、によって構成されている。
As shown in FIG. 12, the
また、図12に示したように、センシングユニット1200において、コンデンサマイク107は、反射用部材102のキャビティ105側の端面と同一面内に設けられている。具体的に、コンデンサマイク107は、ダイアフラムが、反射用部材102のキャビティ105側の端面と同一面内に位置付けられるようにして、反射用部材102に埋め込まれている。
As shown in FIG. 12, in the
センシングユニット1200に対して外力が加えられた場合、センシングユニット1200においては、外力にしたがってセンシングユニット1200を屈曲させるように作用する力と、当該外力に抗して形状を維持させるように作用する反発力とが生じる。センシングユニット1200には、凹凸部1201が設けられているため、屈曲する力と反発力とがそれぞれ複数方向に生じる。これによって、受音用部材101は、溝1202の長手方向において屈曲しにくくなる。
When an external force is applied to the
また、溝1202は、心拍検出装置200においてセンシングユニット1200の配列方向に直交する方向を長手方向としている。これにより、人体の体幹部に沿った心拍検出装置200全体に亘る心拍装置の湾曲を妨げることなく、各センシングユニット1200の湾曲を防止することができる。
Further, the
たとえば、ダイアフラムが、反射用部材102のキャビティ105側の端面よりもキャビティ105の内部に入り込むように、反射用部材102から突出した位置に設けられている場合、気道108を介してコンデンサマイク107側へ圧力変化を伝達する気体のうち、反射用部材102のキャビティ105側の端面よりもキャビティ105側へ回り込んだ一部の気体のみがダイアフラムに伝達される。
For example, when the diaphragm is provided at a position protruding from the reflecting
また、たとえば、ダイアフラムが、反射用部材102のキャビティ105側の端面よりもキャビティ105から離反する方向に、反射用部材102の端面から引っ込んだ位置に設けられている場合、気道108を介してコンデンサマイク107側へ圧力変化を伝達する気体のうち、引っ込んだ部分に回り込んだ一部分の気体のみがダイアフラムに伝達される。このように、いずれの場合にも、特定の条件を満たした一部の気体しかキャビティ105内の圧力変化をダイアフラムに伝達することができない。
Further, for example, when the diaphragm is provided at a position retracted from the end surface of the reflecting
これに対して、実施の形態3のセンシングユニット1200およびセンシングユニット1200を用いた心拍検出装置200によれば、上述したように、コンデンサマイク107におけるダイアフラムが、反射用部材102のキャビティ105側の端面と同一面内に位置付けられているため、格別な指向性を振動に付与することなく、キャビティ105内の振動をダイアフラムに伝達することができる。
On the other hand, according to
また、実施の形態3のセンシングユニット1200およびセンシングユニット1200を用いた心拍検出装置200によれば、受音用部材101の非振動領域に凹凸部1201が設けられているため、受音用部材101の振動を妨げることなく、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1200および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to
また、実施の形態3のセンシングユニット1200およびセンシングユニット1200を用いた心拍検出装置200によれば、コンデンサマイク107が反射用部材102に埋め込まれた状態となり、外部からコンデンサマイク107に加えられる振動を低減することができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1200および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
以上説明したように、実施の形態3のセンシングユニット1200およびセンシングユニット1200を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1200および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As described above, the heart
(実施の形態4)
図13は、この発明にかかる実施の形態4の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図13を用いて、実施の形態4の心拍検出装置におけるセンシングユニットについて説明する。実施の形態4は、上述した実施の形態1〜3の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200に代えて、図13に示したセンシングユニット1300を備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態4においては、上述した実施の形態1〜3と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 13: is sectional drawing which shows the sensing unit in the heart rate detection apparatus of
図13に示したように、実施の形態4の心拍検出装置200におけるセンシングユニット1300は、上述した図12に示した凹凸部1201に代えて、凹凸部1301を備えている。凹凸部1301は、受音用部材101の外表面に設けられて、気道の軸心方向に交差する方向を長手方向とする複数のリブ1302と、リブ1302どうしの間に形成される溝と、によって構成されている。
As illustrated in FIG. 13, the
センシングユニット1300に対して外力が加えられた場合、センシングユニット1300においては、外力にしたがってセンシングユニット1300を屈曲させるように作用する力と、当該外力に抗して形状を維持させるように作用する反発力とが生じる。センシングユニット1300には、凹凸部1301が設けられているため、屈曲する力と反発力とがそれぞれ複数方向に生じる。これによって、受音用部材101は、リブ1302の長手方向において屈曲しにくくなる。
When an external force is applied to the
リブ1302は、心拍検出装置200においてセンシングユニット1300の配列方向に直交する方向を長手方向としている。これにより、人体の体幹部に沿った心拍検出装置200全体に亘る心拍装置の湾曲を妨げることなく、各センシングユニット1300の湾曲を防止することができる。
The
上述したように、実施の形態4のセンシングユニット1300およびセンシングユニット1300を用いた心拍検出装置200によれば、受音用部材101の非振動領域に凹凸部1301が設けられているため、受音用部材101の振動を妨げることなく、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1300および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
また、実施の形態4のセンシングユニット1300およびセンシングユニット1300を用いた心拍検出装置200によれば、上述したように、コンデンサマイク107におけるダイアフラムが、反射用部材102のキャビティ105側の端面と同一面内に位置付けられているため、格別な指向性を振動に付与することなく、キャビティ105内の振動をダイアフラムに伝達することができる。
In addition, according to heart
また、実施の形態4のセンシングユニット1300およびセンシングユニット1300を用いた心拍検出装置200によれば、コンデンサマイク107が反射用部材102に埋め込まれた状態となり、外部からコンデンサマイク107に加えられる振動を低減することができるので、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1300および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
以上説明したように、実施の形態4のセンシングユニット1300およびセンシングユニット1300を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1300および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As described above, the heart
(実施の形態5)
図14は、この発明にかかる実施の形態5の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図14を用いて、実施の形態5の心拍検出装置におけるセンシングユニットについて説明する。実施の形態5は、上述した実施の形態1〜4の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300に代えて、図14に示したセンシングユニット1400を備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態5においては、上述した実施の形態1〜4と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 14 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the fifth embodiment of the present invention. Next, a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the heart
図14に示したように、実施の形態5の心拍検出装置200におけるセンシングユニット1400は、上述した図1に示したスペーサアレイ109を構成するスペーサ部材110に代えて、バックプレート1401を備えている。バックプレート1401は、受音用部材101および反射用部材102を形成する材料よりも硬く、振動しにくい材料によって形成されている。具体的には、たとえば、受音用部材101をPTBまたはPPSなどのポリマー材料によって形成し、反射用部材102をアルミニウムによって形成した場合、ステンレススチールによって形成された板状部材をバックプレートとして用いることができる。
As shown in FIG. 14, the
上述したように、実施の形態5のセンシングユニット1400およびセンシングユニット1400を用いた心拍検出装置200によれば、反射用部材102にバックプレート1401が積層されているため、簡易な構成によって、受音用部材101が反射用部材102に接触することを防止できる。これによって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1400および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
そして、これによって、実施の形態5のセンシングユニット1400およびセンシングユニット1400を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1400および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the heart
(実施の形態6)
図15は、この発明にかかる実施の形態6の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図15を用いて、実施の形態6の心拍検出装置におけるセンシングユニットについて説明する。実施の形態6は、上述した実施の形態1〜5の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400に代えて、図15に示したセンシングユニット1500を備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態6においては、上述した実施の形態1〜5と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 15 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the sixth embodiment of the present invention. Next, a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. The sixth embodiment relates to the
図15に示したように、実施の形態6の心拍検出装置200におけるセンシングユニット1500は、受音用部材101、反射用部材102、バックプレート1401、および衝撃緩衝部材1501を備えている。センシングユニット1500においては、受音用部材101と反射用部材102とによってキャビティ105が形成されている。具体的に、センシングユニット1500における受音用部材101および反射用部材102は、互いに対向する方向に向けて開口する開口部を備える箱形形状を有しており、開口部を対向させるようにして組み合わされた状態においてキャビティ105を形成する。
As shown in FIG. 15, the
図15中符号1502は、コンデンサマイク107における電圧変化に応じた信号が出力されるケーブルを示している。ケーブル1502は、コンデンサマイク107におけるキャビティ105とは反対側においてコンデンサマイク107に接続されている。バックプレート1401には、ケーブル1502を回避する切り欠き部1503が設けられている。
衝撃緩衝部材1501は、受音用部材101よりも弾性率の低い材料によって形成されて、受音用部材101における、人体の心拍に応じて振動しない非振動領域を外方から覆うように設けられている。衝撃緩衝部材1501は、センシングユニット1500の外部からセンシングユニット1500に加えられる振動を減衰することが可能な弾性を有する材料によって形成されている。
The
具体的には、たとえば、受音用部材101をPTBまたはPPSなどのポリマー材料によって形成し、反射用部材102をアルミニウムによって形成し、バックプレート1401をステンレススチールによって形成した場合、シリコンゴムを衝撃緩衝部材1501として用いることができる。
Specifically, for example, when the
なお、実施の形態6のセンシングユニット1500に拘わらず、コンデンサマイク107に対するケーブル1502の接続位置は、キャビティ105とは反対側とする。これによって、キャビティ105内に不要な振動を発生させることなく、コンデンサマイク107における電圧変化に応じた信号を得ることができる。
Note that, regardless of the
上述したように、実施の形態6のセンシングユニット1500およびセンシングユニット1500を用いた心拍検出装置200によれば、受音用部材101における非振動領域が、衝撃緩衝部材1501によって外方から覆われているため、利用者302の心拍に応じた受音用部材101の振動以外の振動を生じにくくすることで、受音用部材101の振動によるキャビティ105内の圧力変化を一層検出しやすくできる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1500および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
そして、これによって、実施の形態6のセンシングユニット1500およびセンシングユニット1500を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1500および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the heart
(実施の形態7)
図16は、この発明にかかる実施の形態7の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図16を用いて、この発明にかかる実施の形態7の心拍検出装置について説明する。実施の形態7は、上述した実施の形態1〜6の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400,1500に代えて、以下に示すセンシングユニットを備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態7においては、上述した実施の形態1〜6と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 7)
FIG. 16: is sectional drawing which shows the sensing unit in the heart rate detection apparatus of Embodiment 7 concerning this invention. Next, a heartbeat detecting device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh embodiment describes a
図16に示したように、この発明にかかる実施の形態7のセンシングユニット1600は、上述した図1に示したキャビティ105に代えて、キャビティ1601を備えている。センシングユニット1600におけるキャビティ1601は、受音用部材101および反射用部材102の端面を含む平面における形状が四角形状とされている。
As shown in FIG. 16, the
上述したように、実施の形態7のセンシングユニット1600およびセンシングユニット1600を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ1601の形状が四角形状とされているため、受音用部材101や反射用部材102に併せてキャビティ1601の体積を拡大し、受音用部材101の振動によるキャビティ1601内の圧力変化を広範囲に亘って検出することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1600および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
そして、これによって、実施の形態7のセンシングユニット1600およびセンシングユニット1600を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1600および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the heart
(実施の形態8)
図17は、この発明にかかる実施の形態8の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図17を用いて、この発明にかかる実施の形態8の心拍検出装置について説明する。実施の形態8は、上述した実施の形態1〜6の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400,1500,1600に代えて、以下に示すセンシングユニットを備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態8においては、上述した実施の形態1〜7と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 8)
FIG. 17 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the eighth embodiment of the present invention. Next, a heartbeat detecting device according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eighth embodiment, instead of the
図17に示したように、この発明にかかる実施の形態8のセンシングユニット1700は、上述した図1に示したキャビティ105に代えて、キャビティ1701を備えている。センシングユニット1700におけるキャビティ1701は、受音用部材101全体に亘って開口するように、受音用部材101の形状に沿った四角形状とされている。気道108は、上述した図1に示した気道108と比較して、キャビティ1701が大型化した分だけ短くなっている。
As shown in FIG. 17, the
上述したように、実施の形態8のセンシングユニット1700およびセンシングユニット1700を用いた心拍検出装置200によれば、キャビティ1701の形状が四角形状とされているため、受音用部材101や反射用部材102に併せてキャビティ1701の体積を拡大し、受音用部材101の振動によるキャビティ1701内の圧力変化を広範囲に亘って検出することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1700および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
そして、これによって、実施の形態8のセンシングユニット1700およびセンシングユニット1700を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1700および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者に与えることなく、利用者の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the heart
(実施の形態9)
図18は、この発明にかかる実施の形態9の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図18を用いて、この発明にかかる実施の形態9の心拍検出装置について説明する。実施の形態9は、上述した実施の形態1〜8の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700に代えて、以下に示すセンシングユニットを備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態9においては、上述した実施の形態1〜8と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 9)
FIG. 18 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the ninth embodiment of the present invention. Next, a heartbeat detecting device according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the ninth embodiment, heart rate detection including the following sensing units instead of the
図18に示したように、この発明にかかる実施の形態9のセンシングユニット1800は、上述した図1に示した気道108に代えて、気道1801を備えている。気道1801の開口径は、キャビティ105側よりもコンデンサマイク107の方が小さい。キャビティ105における圧力変化をコンデンサマイク107伝達する気道1801は、キャビティ105側からコンデンサマイク107側ほど振動が減衰する。
As shown in FIG. 18, the
上述したように、実施の形態9のセンシングユニット1800およびセンシングユニット1800を用いた心拍検出装置200によれば、気道1801の開口径がキャビティ105側よりもコンデンサマイク107側の方が小さく設けられているため、気道1801中における圧力変化の伝達ロスを低減することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1800および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the
そして、これによって、実施の形態9のセンシングユニット1800およびセンシングユニット1800を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1800および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者302に与えることなく、利用者302の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the
(実施の形態10)
図19は、この発明にかかる実施の形態10の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図19を用いて、この発明にかかる実施の形態10の心拍検出装置について説明する。実施の形態10は、上述した実施の形態1〜9の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,1800に代えて、以下に示すセンシングユニットを備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態10においては、上述した実施の形態1〜9と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 10)
FIG. 19 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the tenth embodiment of the present invention. Next, a heartbeat detecting device according to a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The tenth embodiment includes the following sensing units instead of the
図19に示したように、この発明にかかる実施の形態10のセンシングユニット1900は、上述した図1に示したキャビティ105に加えて、キャビティ1901,1902を備えている。キャビティ1901,1902の大きさは、キャビティ105の大きさよりも小さい。キャビティ1901,1902の大きさは、キャビティ1901とキャビティ1902とで異ならせてもよい。
As shown in FIG. 19, the
各キャビティ105,1901,1902は、気道1903によってコンデンサマイク107に連通されている。気道1903は、一端部がコンデンサマイク107に連通されており、他端部は途中で分岐して各キャビティ105,1901,1902に連通されている。各キャビティ105,1901,1902における圧力変化は、すべてコンデンサマイク107に伝達される。
Each of the
上述したように、実施の形態10のセンシングユニット1900およびセンシングユニット1900を用いた心拍検出装置200によれば、サイズが異なる複数のキャビティ105,1901,1902が1つの気道1903によってコンデンサマイク107に連通されているため、簡易な構成によって、大きさの異なる複数種類の周波数の振動を検出することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット1900および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to heart
そして、これによって、実施の形態10のセンシングユニット1900およびセンシングユニット1900を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット1900および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者302に与えることなく、利用者302の心拍を精度よく検出することができる。
As a result, the
(実施の形態11)
図20は、この発明にかかる実施の形態11の心拍検出装置におけるセンシングユニットを示す断面図である。つぎに、図20を用いて、この発明にかかる実施の形態11の心拍検出装置について説明する。実施の形態11は、上述した実施の形態1〜10の心拍検出装置200におけるセンシングユニット100,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,1800,1900に代えて、以下に示すセンシングユニットを備える心拍検出装置200について説明する。実施の形態11においては、上述した実施の形態1〜10と同一部分については同一符号で示し、説明を省略する。
(Embodiment 11)
FIG. 20 is a sectional view showing a sensing unit in the heartbeat detecting device according to the eleventh embodiment of the present invention. Next, a heartbeat detecting device according to an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eleventh embodiment, instead of the
図20に示したように、この発明にかかる実施の形態11のセンシングユニット2000は、上述した図1に示したキャビティ105、コンデンサマイク107、および気道108によって形成されるユニット2010が、センシングユニット2000一つあたりに2つずつ設けられている。
As shown in FIG. 20, the
ユニット2010は、各ユニット2010におけるコンデンサマイク107が互いに離間するように、互い違いの方向に向けて設けられている。各ユニット2010におけるキャビティ105の大きさは、ユニット2010ごとに異なっていてもよい。
The
上述したように、実施の形態11のセンシングユニット2000およびセンシングユニット2000を用いた心拍検出装置200によれば、複数のユニット2010を用いて各キャビティ105内の圧力変化を検出するため、簡易な構成によって、広範囲に亘って周波数の振動を検出することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット2000および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
As described above, according to the heart
また、実施の形態11のセンシングユニット2000およびセンシングユニット2000を用いた心拍検出装置200によれば、各ユニット2010におけるキャビティ105の大きさがユニット2010ごとに異なっている場合、大きさの異なる複数種類の周波数の振動を検出することができる。これによって、簡易な構成によって、検出感度を低下させることなく、センシングユニット2000および心拍検出装置200の薄型化を図ることができる。
In addition, according to the
以上説明したように、実施の形態11のセンシングユニット2000およびセンシングユニット2000を用いた心拍検出装置200は、センシングユニット2000および心拍検出装置200に対する煩わしさや違和感を利用者302に与えることなく、利用者302の心拍を精度よく検出することができる。
As described above, the heart
(付記1)人体の心拍に応じて振動する第1の振動板と、
前記第1の振動板に対向配置され、前記第1の振動板の振動に応じて当該第1の振動板とは異なる振動特性で振動する第2の振動板と、
前記第1および第2の振動板の対向する面どうしが非接触となるように、前記第1および第2の振動板の間に形成されているキャビティの形状を維持する形状維持部材と、
を備えることを特徴とするセンシングユニット。
(Appendix 1) a first diaphragm that vibrates according to the heartbeat of the human body;
A second diaphragm that is disposed opposite to the first diaphragm and vibrates with a vibration characteristic different from that of the first diaphragm according to the vibration of the first diaphragm;
A shape maintaining member that maintains the shape of the cavity formed between the first and second diaphragms such that the opposing surfaces of the first and second diaphragms are not in contact with each other;
A sensing unit comprising:
(付記2)前記形状維持部材は、
前記キャビティ内に設けられたスペーサであることを特徴とする付記1に記載のセンシングユニット。
(Appendix 2) The shape maintaining member is
The sensing unit according to
(付記3)前記スペーサは、
前記第1の振動板から離間していることを特徴とする付記2に記載のセンシングユニット。
(Appendix 3) The spacer is
The sensing unit according to
(付記4)前記形状維持部材は、
前記第1の振動板において前記人体の心拍に応じて振動しない非振動領域に設けられた凹凸部であることを特徴とする付記1に記載のセンシングユニット。
(Appendix 4) The shape maintaining member is
The sensing unit according to
(付記5)前記形状維持部材は、
前記第1の振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成されて、前記第2の振動板に積層された板状部材であることを特徴とする付記1に記載のセンシングユニット。
(Appendix 5) The shape maintaining member is
The sensing unit according to
(付記6)前記キャビティにおける気体の振動にともなう前記キャビティ内の圧力変化を検出する検出手段を備え、
前記キャビティおよび前記検出手段は、
前記キャビティおよび前記検出手段との間で気体が流れる気道により連通されていることを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載のセンシングユニット。
(Additional remark 6) It is provided with the detection means which detects the pressure change in the said cavity accompanying the vibration of the gas in the said cavity,
The cavity and the detection means are:
The sensing unit according to any one of
(付記7)前記気道の開口径は、前記キャビティ側よりも前記検出手段側の方が小さいことを特徴とする付記6に記載のセンシングユニット。 (Supplementary note 7) The sensing unit according to supplementary note 6, wherein an opening diameter of the airway is smaller on the detection means side than on the cavity side.
(付記8)前記キャビティは、サイズを異ならせて複数設けられており、
前記気道によって一の前記検出手段に連通されていることを特徴とする付記6に記載のセンシングユニット。
(Appendix 8) A plurality of the cavities are provided with different sizes.
The sensing unit according to appendix 6, wherein the sensing unit is communicated with one of the detection means by the airway.
(付記9)前記検出手段は、
前記気道内の気体の振動に応じて振動し、前記第1の振動板に正対しない位置に設けられたダイアフラムを備えたコンデンサマイクであることを特徴とする付記6に記載のセンシングユニット。
(Supplementary note 9) The detection means includes:
The sensing unit according to appendix 6, wherein the sensing unit is a condenser microphone provided with a diaphragm that vibrates according to the vibration of the gas in the airway and is not directly opposed to the first diaphragm.
(付記10)前記コンデンサマイクは、
前記第2の振動板の表面と同一面内に設けられていることを特徴とする付記9に記載のセンシングユニット。
(Appendix 10) The condenser microphone is
The sensing unit according to appendix 9, wherein the sensing unit is provided in the same plane as the surface of the second diaphragm.
(付記11)前記第2の振動板の板厚は、前記第1の振動板の板厚よりも大きいことを特徴とする付記1〜10のいずれか一つに記載のセンシングユニット。
(Supplementary note 11) The sensing unit according to any one of
(付記12)前記第2の振動板は、
前記第1の振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成されていることを特徴とする付記11に記載のセンシングユニット。
(Supplementary Note 12) The second diaphragm is
The sensing unit according to appendix 11, wherein the sensing unit is made of a material different from a material forming the first diaphragm.
(付記13)前記第1の振動板よりも弾性率の低い材料によって形成されて、前記第1の振動板における前記人体の心拍に応じて振動しない非振動領域を外方から覆う弾性部材を備えることを特徴とする付記1〜12のいずれか一つに記載のセンシングユニット。
(Additional remark 13) The elastic member which is formed with the material whose elastic modulus is lower than the said 1st diaphragm and covers the non-vibration area | region which does not vibrate according to the heartbeat of the said human body in the said 1st diaphragm from the outside is provided. The sensing unit according to any one of
(付記14)付記1〜13のいずれか一つに記載のセンシングユニットを複数備え、
前記各センシングユニットは、隣り合う前記センシングユニットに対して所定間隔離間した状態でアレー状に配列されていることを特徴とする心拍検出装置。
(Supplementary Note 14) A plurality of sensing units according to any one of
Each of the sensing units is arranged in an array with a predetermined distance from the adjacent sensing units.
100,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,1800,190 センシングユニット
101 受音用部材
102 反射用部材
105,1601,1901,1902 キャビティ
107 コンデンサマイク
108,1801,1903 気道
109 スペーサアレイ
110 スペーサ部材
200 心拍検出装置
1101 スペーサ
1201,1301 凹凸部
1401 バックプレート
100, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 190
Claims (5)
人体の心拍に応じて振動する第1の振動板と、
前記第1の振動板に対向配置され、前記第1の振動板の振動に応じて当該第1の振動板とは異なる振動特性で振動する第2の振動板と、
前記第1および第2の振動板の対向する面どうしが非接触となるように、前記第1および第2の振動板の間に形成されているキャビティの形状を維持する形状維持部材と、
を備えたセンシングユニットを複数備え、
前記センシングユニットは、前記シートベルトの長手方向と前記センシングユニットの長手方向とが直交する方向にアレー状に配列された状態で可撓性シートに取り付けられ、前記シートベルトを装着した際に人体の形状にあわせて、一定の配列順序を維持した状態で隣り合う前記センシングユニットに対して相対的に変位自在とされることを特徴とする心拍検出装置。 A heartbeat detection device attached to a seat belt and used.
A first diaphragm that vibrates according to the heartbeat of the human body;
A second diaphragm that is disposed opposite to the first diaphragm and vibrates with a vibration characteristic different from that of the first diaphragm according to the vibration of the first diaphragm;
A shape maintaining member that maintains the shape of the cavity formed between the first and second diaphragms such that the opposing surfaces of the first and second diaphragms are not in contact with each other;
Equipped with multiple sensing units with
The sensing unit is attached to a flexible sheet in a state where the longitudinal direction of the seat belt and the longitudinal direction of the sensing unit are orthogonally arranged, and when the seat belt is worn, According to a shape, the heart rate detecting device is configured to be relatively displaceable with respect to the adjacent sensing units while maintaining a constant arrangement order.
前記キャビティ内に設けられたスペーサであることを特徴とする請求項1に記載の心拍検出装置。 The shape maintaining member is
The heartbeat detection device according to claim 1, wherein the heartbeat detection device is a spacer provided in the cavity.
前記第1の振動板において前記人体の心拍に応じて振動しない非振動領域に設けられた凹凸部であることを特徴とする請求項1に記載の心拍検出装置。 The shape maintaining member is
The heartbeat detection device according to claim 1, wherein the first vibration plate is an uneven portion provided in a non-vibration region that does not vibrate according to the heartbeat of the human body.
前記第1の振動板を形成する材料とは異なる材料によって形成されて、前記第2の振動板に積層された板状部材であることを特徴とする請求項1に記載の心拍検出装置。 The shape maintaining member is
The heartbeat detecting device according to claim 1, wherein the heartbeat detecting device is a plate-like member formed of a material different from a material forming the first diaphragm and laminated on the second diaphragm.
前記キャビティおよび前記検出手段は、
前記キャビティおよび前記検出手段との間で気体が流れる気道により連通されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の心拍検出装置。 Detecting means for detecting a pressure change in the cavity due to gas vibration in the cavity;
The cavity and the detection means are:
The heartbeat detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the heartbeat detection device is communicated by an airway through which gas flows between the cavity and the detection means.
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